Людям свойственно одухотворять растения. Ну согласитесь, каждый из нас хоть раз да разговаривал со своим любимым цветком на подоконнике, призывая его побыстрее зацвести, к примеру. О том, что они нас слышат, увы, сведений достоверных нет, но то, что они чувствуют боль и реагируют на нее своим ультразвуковым голоском, — это теперь наша реальность. Изменила представление о царстве растений, которое ранее считалось безмолвным, группа ученых из Израиля и США, статья которых вышла недавно в довольно авторитетном научном журнале.
О том, что растение испытывает стресс, мы и раньше могли судить, но только по изменению его внешнего вида. Теперь, получается, мы можем не доводить дело до того, что наш любимый цветок зачахнет, а услышать его «зов о помощи» гораздо раньше? Ученые провели эксперимент, поднося к растениям специальные микрофоны, которые улавливали изменения, происходящие в ультразвуковом диапазоне волн. После того как «голоса» подвергшихся стрессу томата и табака преобразовывали в обычный, слышимый диапазон, ученые услышали характерные хлопки. Их частота и громкость различались в зависимости от вида растения, от причин стресса и в зависимости от того, где это все происходило.
В том, как проводился эксперимент, нам помог разобраться сотрудник федерального исследовательского центра «Фундаментальные основы биотехнологии» РАН кандидат биологических наук Александр Жгун:
— На первом этапе испытания израильские ученые помещали растения в герметичный бокс, изолированный от всех звуков, ставили внутрь два микрофона, при помощи которых и записывали только те звуки, которые исходили от растения, — поясняет Александр Александрович. — Использовались два типа воздействия: растения либо лишали полива, либо срезали им ствол. Если целое растение почти не издавало никаких звуков в ультразвуковом диапазоне, на частоте от 20 до 150 кГц, то после среза оно могло выдать 35–50 хлопков.
— Что же являлось их источником?
— Вода в сосудах растений находится под давлением и насыщена маленькими воздушными пузырьками. Когда система высыхает или рушится в результате механического повреждения, эти пузырьки лопаются, происходит их кавитация, что в итоге и проявляется хлопками. Это отражается в слабой вибрации, которую впервые детектировали на уровне ультразвуков. Оказалось, что различные растения кавитируют по-разному, это может служить новым диагностическим критерием. Особенно важно, что некоторые грызуны и насекомые потенциально способны уловить такие вибрации, что может являться дополнительным фактором коммуникации.
— А где именно происходит этот процесс?
— У каждого растения есть глубинные волокна — ксилеммы, отвечающие за восходящий ток воды и растворенных солей от корней к листьям, и флоэмы, отвечающие за нисходящий ток органических веществ к корням и другим нефотосинтезирующим органам от листьев.
— Читала, что растения также проверяли и в условиях оранжереи…
— Верно. И для этого эксперимента исследователи в течение нескольких дней записывали при помощи тех же микрофонов фоновый шум теплицы, чтобы после отминусовать его от шума, издаваемого растениями. Записывали отдельно даже горшок с землей, чтобы исключить возможные процессы в нем, продуцирующие неуловимые человеческим ухом звуки.
— И что «произнес» горшок?
— От него не было никаких звуков. Итак, определившись с фонами, ученые поставили записывающее оборудование возле 23 кустов томата и стали круглосуточно их записывать, ни разу не полив. Интересно, что начиная с 4-го дня и до 6-го их «голоса» проявлялись все чаще, но потом количество хлопков стало падать. С чем это может быть связано, надо еще изучать.
Растения общаются звуками, по громкости сопоставимыми с разговором, выяснили ученые
— Так где растениям было уютнее — в камере или в оранжерее?
— В оранжерее у растений, которые не поливали, было меньше звуков, чем в акустической камере. Если в изоляции они издавали по нескольку десятков звуков в час, то в теплице то же количество было зафиксировано за сутки.
— Получается, в теплице, в окружении других растений, томату и табаку лучше?
— Только если взять издаваемые ультразвуки при стрессе как основной критерий. Однако взаимосвязь между их количеством и реальным состоянием растения нужно еще уточнять.
Комментарий директора Ботанического сада МГУ, доктора биологических наук Владимира Чуба:
— Сейчас уже никто не сомневается, что растения живые, но то, что они могут издавать ультразвуки, — это действительно нечто новое. В работе израильтян была использована чувствительная техника, которая может фиксировать слабые звуки в ультразвуковом диапазоне. Предположительно, в дальнейшем по этим звукам можно наладить систему мониторинга состояния растений в теплице для более своевременного полива. Ставим микрофоны возле растений — когда начнут щелкать так, как при засухе, запускаем систему автополива, если на них напали вредители и они начали щелкать по-другому, значит, надо прийти с химикатом и побрызгать от вредителей.
Кстати, на сами растения звуки тоже могут влиять, но это уже совсем другой шумовой диапазон, такие звуки отчетливо слышны и нам. Замечено было, что при облучении звуками определенной интенсивности менялась, в частности, скорость роста растений. В частности, сильное шумовое загрязнение своей вибрацией приводило к торможению роста.
Есть еще такое понятие, как резонанс звуков, который запускает насекомое-опылитель. Когда к растению приближается пчела, пыльники (часть тычинки, содержащая пыльцу. — Авт.), чувствуя ее приближение, вступают в резонанс и запускают усиленное созревание пыльцы, выделение нектара. Кто-то назовет это «коммуникацией», а кто-то — простой физикой.
Иллюстрация к статье:
Обсуждение